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http://www.ettoday.com/2007/06/21/11183-2115041.htm
太空探索/月球设液态镜面望远镜 反射材质取得突破
2007/06/21 17:43
记者管淑平/编译
多年来,天文学者梦想建造一个不受地球大气折射、空气污染影响的液态
镜面望远镜,而没有人烟、空气影响的月球成了首选之地,现在美国和加
拿大科学家宣布,液态镜面望远镜的技术取得突破,找到能取代水银的液
态反射材料。
在月球上设立望远镜是天文学界的梦想,希望在排除地球大气和空气污染
干扰後,更能探索太空深处的遥远星球光芒,但是月球望远镜牵涉复杂且
巨大的结构体,加上镜头玻璃必须精确到百亿分之一公尺的精准度,价格
昂贵,更别提运送困难度高。
於是,液态镜面望远镜的构想被提出至今150多年。目前的液态镜面望远
镜是以水银作为反射材料,在离心力和重力作用下,水银在圆形平面上会
呈现一个边缘薄而中间厚的覆盖体,正是望远镜聚焦需要的状态,支持者
认为,其反射的光学品质与玻璃一样好。
目前地球上的液态镜面望远镜镜面直径最大达6公尺,建造成本是传统天
文望远镜的的1%到2%。根据估算,月球上光圈直径20到100公尺的液态镜
面望远镜,能观测到的光源,比新一代地球轨道望远镜韦伯太空望远镜还
微弱100到1000倍。
韦伯太空望远镜 (James Webb Space Telescope) 是美国太空总署(NASA)
以35亿美元打造,预定2013年部署以取代哈伯太空望远镜。
但是月球上的液态镜面望远镜最大的瓶颈之一,就是水银在低温下会凝固
成固体。现在加拿大的研究人员表示,他们找到代替水银的反射材料,克
服了这个问题。
加拿大拉瓦尔大学物理学家波拉领导的团队,利用真空蒸发法,将拨水性
离子液体溶剂ECOENG 212加入液态铬中,然後再在液态铬上加入一层液态
银,产生「绝佳的」光学素质,在研究进行的数月中都维持稳定状态。不
过缺点是,这样的介面虽然已经把结冻的冰点降低到摄氏零下98度,但是
这个温度还是比月球的零下130低温还高。
尽管如此,波拉21日在「自然」期刊发表的研究报告说,ECOENG 212已经
商业贩售,取得容易,也属於绿色化学溶剂,这种液态反射材质前景可期
,「目前至少有一百万种单一离子性液体,和1兆种三重离子液体,因此
有庞大的选择可以挑选作为液态反射物质,让冰点尽可能降低,而同时维
持光学反射性。」
然而,批评者认为,月球上设立液态镜面望远镜并非只有优点,这种望远
镜只能维持水平,不能倾斜,限制了观测角度,对於想要追踪太空星体的
观测者而言,是一大缺点。
此外,小型的液态镜面望远镜虽然可在月球上像自动伞一样自行张开安装
,但是大型的还是需要人来安装,也就是说,再怎样都得等待人类重返月
球後再说,而NASA设定的目标是10年後。
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遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之?冥昭瞢暗,谁能极之?
冯翼惟象,何以识之?明明暗暗,惟时何为?阴阳三合,何本何化?
屈原─天问
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〒作者:SolarMax 来自:critias.astro.ncu.edu.tw
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